Economic efficiency of manufacturing technology integration

Tönissen, Stefan; Klocke, Fritz; Schuh, Günther

doi:0943-1756

Economic efficiency of manufacturing technology integration

Tönissen, Stefan (Author)

2014 & 2015

VerantwortlichkeitsangabeStefan Tönissen

Ausgabe1. Aufl.

ImpressumAachen : Apprimus-Verl. 2014

UmfangIX, 173 S. : Ill., graph. Darst.

ISBN978-3-86359-265-3

ReiheErgebnisse aus der Produktionstechnik ; 2014,42

Zugl.: Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2014

Weitere Reihe: Technologie der Fertigungsverfahren. - Druckausgabe: 2014. - Zweitveröffentlicht auf dem Publikationsserver der RWTH Aachen University 2015

Genehmigende Fakultät
Fak04

Hauptberichter/Gutachter
Klocke, Fritz (Thesis advisor) ; Schuh, Günther (Thesis advisor)

Tag der mündlichen Prüfung/Habilitation
2014-10-27

Online
URN: urn:nbn:de:hbz:82-opus-53024
URL: https://publications.rwth-aachen.de/record/459819/files/5302%20.pdf
URL: https://publications.rwth-aachen.de/record/459819/files/5302%20.pdf?subformat=pdfa

Einrichtungen

Projekte

Inhaltliche Beschreibung (Schlagwörter)
Werkzeugmaschine (Genormte SW) ; Wirtschaftlichkeit (Genormte SW) ; Ingenieurwissenschaften und Maschinenbau (frei) ; Multitechnologieplattform (frei) ; Fertigungstechnologieintegration (frei) ; economic efficiency (frei) ; machine tool (frei) ; manufacturing technology integration (frei) ; multi-technology platform (frei)

Thematische Einordnung (Klassifikation)
DDC: 620

Kurzfassung
Fertigungstechnologieintegration ist ein Gestaltungsparadigma für Werkzeugmaschinen mit wachsender Bedeutung, das die Integration von diversen Fertigungstechnologien in Werkzeugmaschinen, so genannten Multitechnologieplattformen, zum Ziel hat. Bislang haben Werkzeugmaschinenhersteller vor allem versucht, Fertigungstechnologieintegration über die Maschinenstundensatzrechnung wirtschaftlich zu rechtfertigen. Jedoch ist dieser Berechnungsansatz dazu ungeeignet, da Stückzahlen und die Konfiguration des Fertigungssystems vernachlässigt werden. Diese Dissertation wendet Modelle der Produktions-, Kosten- und Warteschlangentheorie an, um die Bedingungen herzuleiten, unter denen Fertigungstechnologieintegration zu einer höheren Produktivität, niedrigeren Kosten und geringeren Durchlaufzeiten führt als konventionelle Fertigungssysteme bestehend aus Eintechnologiewerkzeugmaschinen. Solche konventionellen Fertigungssysteme werden mit dem Begriff „segregierte Fertigungssysteme“ bezeichnet. Basierend auf den Effizienzmodellen wird die Gestaltung von Multitechnologieplattformen in Hinblick auf die Anzahl und die Art von integrierten Fertigungstechnologien sowie in Hinblick auf die Anzahl der Arbeitsräume diskutiert. Es wird gezeigt, dass Fertigungstechnologieintegration besonders für kleine Stückzahlen kosteneffizient ist. Obwohl Fertigungstechnologieintegration die logistische Kette im Werk verkürzt, können jedoch die Durchlaufzeiten eines integrierten Fertigungssystems über den Durchlaufzeiten eines segregierten Fertigungssystems liegen. Dies liegt an der Tatsache, dass die Ressourcenauslastung und damit die Wartezeiten im integrierten Fertigungssystem für kleine Stückzahlen größer sein können als im segregierten Fertigungssystem.

Manufacturing technology integration is an arising paradigm that aims at the functional integration of diverse manufacturing technologies into machine tools which are called multi-technology platforms. So far, machine tool builders have attempted to justify manufacturing technology integration through the machine hour rate calculation. However, this calculation approach is inadequate for such purpose since it neglects output quantities and the configuration of the manufacturing system. This dissertation applies models of production, cost, and queuing theory to derive the conditions under which manufacturing technology integration leads to greater productivity, lower cost, and smaller throughput times than a conventional manufacturing system consisting of single-technology machine tools. Such a conventional manufacturing system is called segregated manufacturing system. Based on the efficiency models the design of multi-technology platforms is discussed with regard to the number and the type of manufacturing technologies to be integrated as well as the number of workspaces. It is found that manufacturing technology integration is particularly cost-efficient for low output quantities. However, although the logistic chain in a plant is shortened through manufacturing technology integration the throughput times of an integrated manufacturing system might be greater than the throughput times of a segregated manufacturing system. This is due to the fact that for low output quantities the resource utilization and as such the waiting times might be greater in an integrated manufacturing system than in a segregated manufacturing system.

OpenAccess:
PDF PDF (PDFA)
(additional files)